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包学习|声音的产生与传播

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" d$ k. w6 R" \' ~- }) d% {
* Q1 F2 X4 h6 k; W C# j1 j+ R1 }3 \2 y- g" I) W

' P$ C& Z( T5 ]" H1 b# B

! G0 \; C/ P% M3 [$ u

人说话,唱歌靠声带的振动发声,婉转的鸟鸣靠鸣膜的振动发声,清脆的蟋蟀叫声靠翅膀摩擦的振动发声,其振动频率一定在20-20000次/秒之间。

( B* I& u x# _+ E) o4 G3 H# b

《黄河大合唱》歌词中的“风在吼、马在叫、黄河在咆哮”,这里的“吼”、“叫”“咆哮”的声源分别是空气、马、黄河水。

& {3 M% b1 v9 [& i. T8 p) Q$ b

敲打桌子,听到声音,却看不见桌子的振动,你能想出什么办法来证明桌子的振动?不知道的话,就快和包Sir走进“声”的世界咯!

8 ^1 r; w& _- `7 U9 ^6 B$ i( ]& l

小编乱入

8 ]" @9 F: c4 Q- w' s" r

知识会

8 S3 {0 ]/ C6 Y$ n) h* M6 N

知识点1 声音的产生

0 e4 S+ G# ^+ c! T2 I- s

1.探究声音的产生条件

3 {* R, L- B8 n& G) R; V: W

操作:

4 p3 a$ Y) w7 @ i6 z

(1)敲击音叉,音叉发声,把正在发声的音叉接触用悬线悬挂的小球,小球被反复弹起,说明:发声的音叉在振动.

- C8 D- e3 N3 |1 A5 g

音叉发声时在振动

8 w3 E: c9 z' I; y4 Y: r2 s

(2)将豆子放在发声的喇叭上面,豆子随着音乐“起舞”,说明:发声的喇叭在振动.

- @8 u3 [8 m, i( O4 t8 m

喇叭发声时在振动

+ t, N$ o9 R, V

(3)把七彩粉末放在鼓面上,敲击鼓面,七彩粉末开启了“颜色盛舞”,说明:发声的鼓面在振动.

A- f% Y1 d# v/ E2 E3 b

发声的鼓面在振动

' ^* u6 ^! R/ U9 k) ]7 i! A

敲黑板

a0 ^* w! h- u& a, F

实验方法

) d; \0 U+ @: o! Z# {* R

(1)归纳法

3 t1 {. e, u, r5 c! x

发声的音叉在振动,发声的喇叭在振动,发声的鼓面在振动……归纳总结得出:一切正在发声的物体都在振动.

4 z8 F; J, A+ c* t) W! z9 E

(2)转换法

2 @) r8 F7 N8 V, j+ h4 R2 g

发声的音叉肉眼看不到振动,可以通过小球跳起来体现,这种将不易观察的现象通过易观察的现象体现出来,叫转换法.

' ~% ~; M0 Q1 G, A% R( z3 W

如叩击桌子,桌面看不到振动,可以通过桌面上水杯内水面的波纹来体现,波纹在实验中起到将微小振动放大的作用.

3 L4 }' Q0 C% q& M' I

" \4 }4 Y6 o C

0 L9 {7 i. t0 g5 H4 X" ?

2. 声源

, ?* [( V; P7 \+ z

声音是由物体的振动产生的,正在发声的物体叫声源.固体、液体、气体都可以因振动而产生声音,都可以成为声源

2 A& K! k, \9 h( ]' l- L

如弹古筝时,琴弦振动发声,琴弦(固体)是声源;

! E3 t# h+ r0 i

! |' o/ J- X/ r0 w, J* F

/ Q) g% @1 E0 M! ^. o2 L' I2 [

' e" T* U$ D# _: H! E3 o

/ n+ c; F* \% I

如水下开枪,引起水振动发声,水(液体)是声源;

- x: G9 R; h1 E' g1 p2 G

水下开枪,水振动发声

% _! J6 a) E) }# T* i! o z

又如传统爆米花机,爆米花出锅时会发出一声“嘭“的声音,就是由于空气振动发声.

8 o [. l2 `+ E9 F) o0 q; u; i( ]$ f4 h

空气振动发声

" v$ K$ a6 d; p3 l7 s0 g2 U- C

敲黑板

" Q1 H# a: a. {& o

物体只有振动才能发声,发声的物体必在振动.振动停止,发声也停止,但原来发出的声音仍继续存在并传播,所以一旁的人还能听到声音.

2 r" n) ^4 N/ a: N3 B1 H

示范例题

% G2 D* }5 y: Q4 X

例题1.(填空题)小丽和小华一起做了几个实验:小丽将一只正在发声的音叉触及面颊有震感;小华把发声的音叉触及水面,可以激起水花.通过对上面两种实验现象的分析,你能得出的结论是:声音是由物体的振动产生的

* J: X. ? |( [8 q2 x

" a; n$ l* g( A/ o. _& I5 b* h, x

) j, l7 I2 g M) ~8 O; J

【答案】声音是由物体的振动产生的

& ?+ t8 X4 |4 { U6 ?

【解析】小丽将一只正在发声的音叉触及面颊有震感,小华把发声的音叉触及水面,可以激起水花,这说明发声的音叉是振动的,故结论为:声音是由物体的振动产生的.

* \% ]" t7 i, e5 P, E0 j+ \

例题2.(单选题)关于声音的产生,下列说法错误的是( )

0 ]- l" l/ Y5 Z. r( h/ b" @

A.声音是由物体振动产生的,一切正在发声的物体都在振动

, b! Q; S& J2 k% r: e9 T$ s

B.有声音产生,就一定有物体在振动

% j2 o9 z) g+ `1 P% H R1 z

C.振动停止后,物体停止发声

( H0 O. R3 \1 {& N4 d5 N3 J' Q0 t5 t

D.有时候物体不振动也可以发声

# _8 l8 o2 n! g0 k! v8 [2 T4 T* C

【答案】D

9 Y# j% f5 N4 s8 O7 r) S

【解析】A、C项,声音是由物体振动产生的,一切正在发声的物体都在振动,振动停止,发声停止,故A、C正确,不符合题意;

# a3 N( Q' Q4 f: q' f. B

B项,因声音是物体振动产生的,所以有声音产生,就一定有物体在振动,故B正确,不符合题意;

, |: E" M7 R& g5 i

D项,声音是物体振动产生的,物体不振动就不会发出声音,故D错误,符合题意,故选D.

; Z" k- |; s& r( Z

知识点2声音的传播

0 E0 w# w9 l; o" L h8 A% g4 [; Z9 ^

1.声音的传播

' p) ^) ^) O" P$ }

(1)演唱会上,台下的观众能听到歌手的声音,说明:空气(气体)可以传声.

: ]8 N+ }6 L* b- G! D( q N

2 D5 v1 G$ l+ R1 U0 P6 }3 `

0 C7 J. ^0 a9 f* v; m- a: p

气体传声

5 _. K% e' |' A8 l9 g

(2)花样游泳运动员在水下能听到音乐起舞,说明:水(液体)可以传声.

S( u) b; V' v' d3 m/ B

( g+ j6 ` ?$ Q5 R5 O% U( N7 b; [

8 V0 `1 W0 t5 R2 ~' [9 X, G

液体传声

2 x j1 x% q4 X# k. D' H0 U: _

(3)人捂着耳朵,也可以听到自己的说话声,说明人身体本身(固体)可以传播声音.据说音乐家贝多芬晚年失聪后,就用牙咬住木棒的一端,另一端抵在钢琴上来听自己演奏的琴声.

, m3 }6 ]$ }. l; k1 u* c( U+ H' F3 U

(4)将正在发声的音响放在玻璃瓶内,并逐渐抽出瓶内的空气,听到的声音逐渐变小,甚至听不到.进一步推理:真空不能传声.

; v9 h! D7 f$ R& [4 {

真空不能传声

1 V. O4 p% ]) t3 m T& Q; H& J

结论:声音的传播需要介质,一切气体、液体、固体都是传播声音的介质,真空不能传声.(且固体传声效果最好,液体次之,气体再次之.)

( i& I' o, U5 e! M. G

敲黑板

6 Q; c& Q6 [! M i

理想实验法

; m3 S$ h$ X! j" t

随着瓶内空气的不断抽出,听到的声音越来越小,由此推理,如果把罩内空气全部抽出,则听不到声音.其实将瓶内空气全部抽出是不可能的,只是一种假设.

% D+ L# _! H% l- g5 E* g0 q

这种在实验的基础上,忽略次要因素,进行合理推理,得出结论,达到认识事物本质的目的的方法为理想实验法,又称实验推理法.这是一种重要的实验方法.

1 h/ p- \- n9 D$ |+ O3 O* W

2. 声音的传播方式

0 z6 r, r" o# N( B# t9 H

声音在介质中是以声波的形式向远处传播的.

: b0 d! w ?: w6 v# u8 |0 c* u

% j8 n$ o/ K- }. }3 U

+ K1 e i! V% I; s

声波传播的模拟图

) s9 l9 Z/ b. o3 x

如敲击音叉发声,音叉振动,带动周围的空气振动,形成疏密相间的波动,向远处传播,类似向水中投一个小石子,水波向四周扩散.

' N* W+ U2 F" D9 b* h: z

5 C" c$ W' c7 |

8 B* y) w, S* H6 _7 h/ s, s

拓展

* Y$ Q1 ^# M$ m# {$ b

人耳听声的过程

2 k* i( q0 J, Q' J9 S6 o

% L" p, l0 x) W2 K1 l" y# y- v8 @

- y8 M1 r8 P6 b

(1)通常耳朵听声音

z& k1 z( U0 F8 h/ J7 x) `+ N

声音鼓膜、听小骨及其他组织听觉神经大脑

0 O: m8 R# ]/ l' g0 y; G- D- _/ t$ G

(2)特殊情况下耳朵听声音

* `. m( \9 K. {9 ]' q

骨传导——声音通过头骨、颌骨等传到听觉神经.

* a! ~3 Q/ [ [+ o

示范例题

& t8 a( p2 }( M; M- K

例题1.(单选题)在月球的表面主要有岩石和尘埃,有人说,飞来的流星打在月球表面的岩石上,会像无声电影一样,在其附近听不到一点声响,这是因为( )

, P9 q0 l$ M* p2 O1 X% H

A.月球表面的岩石受到流星的撞击不发声

( Y* c* \% \- P/ X& A

B.流星撞击岩石的声音太小,人耳无法听到

2 j4 z0 |3 x0 @( z: o8 q

C.月球表面附近空间没有空气,缺少传播声音的介质

4 S' ~" \2 I, |- Q2 k6 P( Q

D.原因不明

, N0 w; h( M0 W

【答案】C

; X/ v7 }# ?/ D& \

【解析】月球表面的岩石受到流星的撞击能发声,只是缺少传播声音的介质,人耳才无法听到,故C正确.

, w/ U# A- L" ~

点拨

7 i: b$ X! E- `# z8 B6 ^" G Q2 f

抓住声音产生和传播的条件,振动产生声音,有传声介质才能传播,最后有健康的耳朵,才能听到声音.

& X* T5 O+ K' {7 ^

例题2.(填空题)音乐会上,演员正在台上吹奏笛子,笛子发声是因为笛子内的空气柱在振动,笛子发出的声音是通过空气传到台下观众耳朵里的.

5 f0 N6 b# l1 A5 J/ P/ t

6 n# u; J& ]- D5 u- n% I# ?) c) m- k

& e& O( I0 y1 o% ?

【答案】振动;空气

6 Y- _7 w/ t. S" P) n

【解析】声音是由物体的振动产生的,笛子发声是因为空气柱在振动;笛子发出的声音是通过空气传到台下观众耳朵里的.

/ v' v7 F. \) s/ W2 W! g6 w% i

知识点3声速

) {$ K0 z5 l* a" w. z$ @1 v

1. 声速及其影响因素

# T2 u3 o, s/ _* C

声速表示声音传播的快慢,其大小跟介质的种类温度有关.

4 U# C: Z; `5 ~% C- u- p$ ^. j

& f- U4 V0 o5 Z9 T0 Q9 y; f2 A

1 H- p2 A- U. z& u

一些介质中的声速

1 P; P! a6 U* B, \* X" }5 k

(1)不同介质中,声音的传播速度不同.一般情况下,在固体、液体、气体中的声速大小关系为:v固>v液>v气.

. m) J$ F: _$ e5 ]9 P8 E4 k

(2)声速还与介质的温度有关,15℃时空气中的声速340m/s.

A: t8 r( x$ R6 \5 }

赤日炎炎,在沙漠或戈壁滩,即使相距不大远的人也难以听清对方的大声喊叫.

S! w E7 O% d$ j0 |: p* V8 Y; R

这是因为:气温影响空气密度,气温高,空气密度小,则声速大,由此产生声音不一定由声源沿着直线传播的情况.晴天的中午,地表迅速升温,地表附近的气温较上层的气温高,声音在地表附近的传播较上层快,于是在地面上的声源发出的声音向四周传播时是向上拐弯的.

3 x! k0 |) @4 s1 k9 m+ _) v

2. 回声及回声测距

, Y3 m- e) r) ?7 N& h8 ~

2-1 回声

) u, x7 X; D2 o. Y/ F" n8 p

在传播过程中,遇到障碍物被反射回来的声音,叫回声

0 O) b, V; E( l+ d7 x6 e7 |

回声到达人耳比原声晚0.1s以上时,人耳才能把回声跟原声区分开来.

8 U( u8 A3 n- o8 W- o4 b

2-2 回声的应用

- N* C) A5 }$ x6 s8 e' I9 l

加强原声

2 q* ]( }) P# R( v5 P

如果离障碍物太近,声波很快(小于0.1s)被反射回来,人耳无法区分回声和原声,回声和原声混在一起,相互加强,会觉得声音更响亮.如在室内说话比在旷野中说话更响亮.

: v# Q3 g- F) g% [* P9 H, t) j9 _

如北京天坛的圜丘,位于天坛的最南端,外面有二层圆形围墙,中间是三层圆形石坛,上层台面四周环砌台面石,中心一块圆形石板称“天心石”.站在天心石上发声说话,会觉得自己的声音特别洪亮,这是因为从天心石上发出的声音传到四周的石栏和墙受阻以后,就同时从四周向天心石反射回来,总共只有0.07 s,说话的人几乎无法辨出原音与回声,所以听起来十分洪亮.

+ p( [4 Z* }" X" x' l

' F0 [$ g0 z5 j) U. F1 }# I6 }

( O( R) b6 t6 c. f! A+ B) @

天坛圜丘

- Q3 s/ w) N% h V- P. j$ i, {

回声测距

2 `7 h9 T+ m8 ~$ J* D2 J( u

利用回声可以测量声源到障碍物的距离.当声源位置不变时,声音所走过的距离是声源距障碍物距离的两倍,即v声t=2s,故s=,其中t为从发声到接收到回声的时间间隔,v声为声音在介质中传播的速度.

1 w5 ]. U/ [2 e4 q

; c, t$ P+ G; V) ~; q

, b9 H6 I* B% r0 B) Y+ `( f% [1 G! ?

海洋测量船利用回声测距测量海底地形示意图

$ { e. _- b7 t/ q B5 {

示范例题

5 q0 E$ l2 b/ S7 L+ F, p

例题1.(单选题)有一根很长的正在送水的钢管,一个工人从管的一端用锤子敲了一下,则关于另一个工人在管子的另一端听到响声,下列说法正确的是( )

k% D- O3 @ a% F5 o

A.听到两次响声,他们按先后次序是由钢管、空气传来的

. H/ V$ b1 D8 s% `. c2 E. S

B.听到两次响声,他们按先后次序是由水、空气传来的

8 C4 j5 \* E/ b* K* t0 j

C.听到三次响声,他们按先后次序是由钢管、水、空气传来的

# y' A+ ]# T. z0 v. g; [- a+ T+ X

D.听到三次响声,他们按先后次序是由水、空气、钢管传来的

/ F; G, I$ S8 j- n

【答案】C

$ N" ~; e8 B* v' ?

【解析】根据对声速规律的理解,声音在钢管、水、空气三种介质的传播速度依次减小,由速度的变形公式可知,发声处与听者距离一定,声速不同,传播时间不同,且钢管较长,所以听到三次声音,依次是钢管、水、空气传来的.

1 m5 Y9 ?1 W' W z, g$ }% C

点拨

; \ c7 p( J& `: a

(1)知道声音在固体、液体和气体中传播速度的大小关系是解题的关键.本题情境中听到三次声的前提是钢管足够长,如果太短,两次声音的时间间隔小于0.1s,人耳是分辨不出两声的,

' W9 I, V% C6 W& J. I; X% X

(2)另外注意题意中所说的管子里面是否装水,如果装水听到三次声,如果没装水听到两次声.

" Z, S& I: n9 ~1 ?3 P# K

K重难

& @, ^) |9 r/ a- a, s: o+ N2 U

要点1声音的产生与传播条件辨析【难点】

% W) [ `+ |2 E r4 b) \

在一些问题中,常常将声音的产生与传播事例组合起来,让我们分析哪些属于探究声音的产生条件,哪些属于探究声音的传播条件.解决这类问题,需要我们对声音的产生条件和声音的传播条件了熟于心.

( ~2 ? G8 w! M# ]

(1)声音的产生往往围绕“振动”两个字,近几年以转换法为热点,如扬声器纸屑实验、乒乓球音叉实验等,考查体现振动的方法、看到的现象、实验的目的、纸屑和乒乓球的作用等.

1 N! l8 t8 n. ], w' j- y

(2)关于声音的传播事例分析,重点找到反映声音在传播的关键词语.真空罩内放入闹铃的实验常是出题热点,重点是考查理想实验法的推理思维.也有联系生活实际的问题,如真空玻璃、空心砖的声学优点等.

% o! ?9 o; ?/ r& |

示范例题

4 m3 q1 a& k, `, u5 L' p) ]; [

例题1.(单选题)如图所示的四幅图中,不能产生声音的是( )

$ b; P& {* R" e

( Q: e$ l: ?+ ^) i: M1 d/ B. _

+ m! o2 x) c, s2 F" \

A.图A

6 h$ ^' ~# g7 Q1 ~

B.图B

" a8 l4 \ J& _% `

C.图C

+ M/ J* X2 R% I& _7 U

D.图D

3 F& a4 G, j8 w6 a

【答案】C

, X- O) {7 ^& T3 V' q( l

【解析】声音由物体的振动产生,敲击水瓶,水瓶会由于振动产生声音,故A不符合题意;

( P6 h1 I- |3 F6 w- D. N* X

响铃的闹铃正在振动,能发声,只是由于没有介质(空气)不能传播而已,故B不符合题意;

- @- N: e+ @. Q* `

关闭收音机后,收音机不再振动,故不能产生声音,故C符合题意;

1 t, {. h: j5 F/ y; U+ }

吹着的吸管笛,是空气柱在振动,能够产生声音,故D不符合题意.

4 y$ P4 D; \1 M$ U+ K9 c6 |

例题2.(填空题)如图所示,用正在发声的音叉接触悬挂着的乒乓球,乒乓球会多次被弹开,说明音叉在振动,在此实验中乒乓球的作用是把音叉的微小振动放大,便于观察,这种研究方法叫转换法

R5 a" G/ }' k0 i& F1 p

J) t" O0 f- [1 L2 s+ a

6 l) o0 @% n, ]2 A' z& S0 {

【答案】音叉在振动;把音叉的微小振动放大,便于观察;转换法

& l! _9 M5 q! `5 J6 N( `

【解析】此实验可以探究“声音是由物体振动产生的”;将正在发声的音叉紧靠悬线下的乒乓球,发现乒乓球多次被弹开,这样做是为了把音叉的微小振动放大,便于观察;该现象说明了音叉在振动;该实验方法是转换法.

+ z! w, K- U. n# c" H) @% f$ \

声明:以上内容摘自包学习APP_动态教辅《全息解读·物理|八年级上》,欢迎来包学习和更多小伙伴一起学习更多知识吧。

r4 P8 x2 g3 I2 F& d6 n! P ( \! y2 c' p( N7 z9 P& h) W
4 P2 O2 d; N! B ) e/ v) s, ?( o% x0 V8 `# f% p' [% L/ P! g' b$ }) S0 p, T ' c8 z8 _7 q4 g( d& ^$ r( W/ y 8 d/ \; p* m( M( T) L* q6 J
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茶江鱼
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